第一篇:卧式壳管式冷凝器的编程设计
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double t0=2,t1=32,rf=384;double d0=13.124,di=11.11,df=15.8,Q0=60;double et=0.232,e0=0.368,ef=0.3,e=1.025;double Ap,Af,A,i,He,A1;
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//肋管特性参数计算(m*m单位)Af=(Pi/2)*(df*df-d0*d0)/e*0.001;A=Ap+Af;i=4.48;He=Pi/4*(df*df-d0*d0)/df*0.001;A1=Pi*(d0+di)/2*0.001;cout<<“肋管参数特性:”< double y,Qk,Atm;//cout<<“根据冷凝温度为tk=”< y=1.22; cout<<”系数y=“< cout<<“Atm=”< //冷却水流量Mw double cp=2.9;double Mw; Mw=Qk/(cp*Atm*1000);cout<<“Mw=”< //cout<<“q=”< A1c=Qk/q; cout.precision(4);cout<<“A1c=”< cout<<“Jf=”< acf=ac*(1.3*pow(Jf,0.75)*(Af/A)*pow(d0*0.001/He,0.25)+(Ap/A));cout<<“acf=”< double poww;poww=0.6*pow(N,0.5);acfz=acf*pow(poww,-0.167);cout<<“acfz=”< cout<<“实际热流密度q1=”< } } else cout<<“调整热流密度q=”;cin>>q;break;} cout<<“实际热流密度q1=”< 管式膜介绍 发布时间:2007-10-09 访问:[398] 【打印】【返回】【字体:大 中 小】 一.膜技术概况 膜技术在我国是一门新兴的高分离、浓缩、提纯、净化技术。目前正处于快速发展阶段,涉及的应用领域越来越广,并且受到各方的重视。我国从1985年开始进行离子交换膜研究,1966年才开始反渗透、半渗透膜的研究,1975年后又进行了微滤和超滤膜的研究,其后我国在“六五”、“七五”和“八五”连续三次计划中,膜技术均被列为国家重点科研项目进行开发研究,迄今已有40多年的历史。 膜分离技术在发达国家已被广泛应用,特别在油水分离、海水淡化、苦海水淡化、纯水、超纯水设备、浓缩提纯、各种废水处理及回用等领域更为普及。 膜技术属于一门边缘科学,到目前为止世界上只有二百多个厂家能够生产膜产品,有的国家还是空白。我国目前与发达国家相比较,在应用和普及生产规模、产品的型号规格,以及专业队伍等方面,还存在着很大差距。据1993年统计,国内膜和膜装置的年产值大约是2亿多元人民币,仅为世界膜市场的1/500、日本的1/100。很显然膜分离技术在我国的发展空间是巨大的。二.膜技术的发展前景 膜分离技术应用范围是极其广泛的,但首先开发研究和应用的都是水处理领域,其应用涉及面广量大,所以膜法水处理技术在水工业行业中受到特别青睐。膜分离技术具有常规分离方法难以拥有的许多突出优点等,因此在世界各国得到迅猛发展。在美国官方文件中曾提出:“18世纪电器改变了整个工业进程,而20世纪膜技术将改变整个面貌”。又说:“目前没有一项技术能像膜技术那样被广泛地应用”。世界著名的化工与膜专家、美国国家工程院院士、北美洲膜学会会长黎念之博士,1994年应邀来我国访问时说:“要想发展化工就必须发展膜技术”。他很赞同国际上流行的说法:“谁掌握了膜技术,谁就掌握了化工未来”。由此可见,膜技术应用的广泛性。 我国是世界上13个水资源严重缺乏的国家之一。随着经济的迅猛发展,由于环境污染造成水资源更加紧缺,这成为我国社会经济可持续发展的一个瓶颈,引起了从国家到地方各级政府的高度重视。因此,国家陆续出台了节源治污的政策、法规。 膜技术作为世界公认最先进的水处理技术,为解决水资源的综合利用、提供了极好的技术支撑,它将为人类创造更加美好的生存环境。 三.有机管式膜的特点及应用价值 我公司经多年潜心研究,成功地开发了薄型支撑层微滤(MF)超滤(UF)系列管式膜核心技术,拥有自主知识产权,并申报了专利。现已批量生产。产品按膜管直径大小分为ф 8、ф 12、ф25,按膜组件有3芯—19芯 * 1M—3M,按整台机组为0.5T/H—20T/H,机组机构紧凑、美观,占地面积小,组件连接均采用快装接头,维修、装置、膜更换方便,完全能满足用户的需求。 我公司产品刚推向市场就被江苏阳光集团、江苏倪家巷两家集团公司所接受,并应用于洗毛废水的处理,并在处理废水的同时,提取了更多的羊毛脂,为企业创造了显著的经济效益和社会效益,江苏东顺药业有限公司也已经使用了我司的产品,应用于该企业的化工废水处理,为企业解决了废水难处理的问题,解除了后顾之忧。 我公司生产的管式滤膜具有九大突出特点: 1.能处理高固含量物质,高浓度液流。不易堵塞,提高生产回收率; 2.能有效地控制浓差极化和污垢,可大范围地调节料液的流速; 3.在处理浓度不高的流体时,只需0.05Mpa工作压力就能产生透过液,并能在0.7 Mpa--1 Mpa压力下工作; 4.能容忍极宽的1—14PH值和80℃的高温; 5.处理一般废水时除粗细格栅,初沉池外无须其它预处理即可进行循环工作; 6.可作为反渗透、纳滤的预处理; 7.膜使用寿命长可达3—5年; 8.由于极薄的支撑层(0.28mm)很难在支撑层内部出现堵塞现象。在膜面受到污染后,清洗也极容易,只要把进液口切换至清洗槽即可。 9.料、液以高流速通过管腔内膜面产生错流,使料、液中的物质不容易在膜面堆积,形成结垢,这样就延长了膜清洗的周期。 以上特点显示出管式滤膜具有极高的应用价值。在果汁浓缩澄清、生物制药、食品与发酵工业方面,管式膜大部分是作为一种生产设备来使用的,起到最大的作用是在处理过程中物质不会发生相变。既能保证产品质量,又能提高产品档次。 膜分离技术应用在废水处理及废水深度处理是行之有效的,特别是管式膜,但是由于以前国内膜工业只能生产中空纤维、卷式膜、平板膜,而这些品种只能满足,海水淡化、锅炉用水软化、纯水超纯水制取。如果直接应用在高固含量、高浓度废水及其它液流是就很难了。因此膜技术应用在废水处理领域长期受到了制约。随着不可再生的水资源日益受到污染,以及国人环境保护意识的增强,就迫切需要一种既可靠又能解决问题的新型膜产品。我公司生产的管式膜正是瞄准了这种市场需求。为广大用户提供了一种科技含量极高的产品。 石油和石油化工企业是我国国民经济工业生产重要支柱之一。它不仅消费最重要的现代能源和资源,而且还肩负着向各部门提供清洁优质能源产品和资源。在节约资源、节能降耗与失信环境友好型的政策实施的支撑层面上有着举足轻重的影响。 中国化工学会石油化工专业委员会和中国膜工业协会石油和石油化工膜技术应用专业委员会,为顺应行业发展战略的迫切需要,通过超越常规,跨越式的发展思路和手段,把新颖膜技术紧紧扎根于石油发展和石化领域,继2002年杭州会议之后于2003年10月在江苏吴江召开了第二次“膜分离技术应用和石化污水资源化”研讨会。其中:涉及废水资源及工业废水零排放、石化工业废气回收及其资源再利用,新颖高效低投入纤维膜接触器实用技术以及膜分离和其它技术集成工艺等方面,通过这次研讨会,力求做到膜技术在石化工业中应用推广达到一个新水平,把石化经典工艺和新颖分离技术有机结合为一种创新工艺技术,从而促进我国石油化工工业的更大发展。我公司也极愿为此贡献自己的绵薄之力。四.有机管式膜与其他膜结构比较之优势 管式膜可分有机膜和无机膜两种,无机膜即陶瓷膜,我司产品为有机膜。 有机膜与无机膜比较有两个优势,第一,制膜材料品种繁多,可根据不同用途、不同性能、不同分子切割量,有选择性地制成各种膜。从微滤、超滤到纳滤、反渗透,从带正负荷电到非荷电,从耐酸、碱到耐氧化等都能做到。而陶瓷膜用膜材料就很少,到目前陶瓷膜膜孔径只能制成微滤。超滤、纳滤、反渗透有待进一步研制。第二、膜支撑层,我司管式膜支撑层为超薄型,只有0.28mm厚,却能耐1.5Mpa的高压,由于极薄的支撑层,一般情况下不会在支撑层内形成堵死。而陶瓷膜支撑层则采用陶瓷材料经高温制成,由于其工艺是经烧结而成,所以必须保证足够厚度,支撑层越厚越容易堵死,虽然说能反清洗,但要想把大孔径里的物质从小孔里挤出,其效果是不太明显的,第三,低能耗,膜管采用先进工艺可制成3M长,这对降低能耗是最有效的方法。在串联时组件越长,弯头越少,阻力也就越小。而陶瓷膜,最长只能在1.5M以内。 除管式膜外,膜的结构还有卷式膜、中空纤维膜、平板膜。目前平板膜由于其装配复杂能耗高等因素,在水处理领域已逐步被淘汰,卷式膜、中空纤维膜主要用于海水淡化、苦咸水淡化、纯水、超纯水制备。在实际应用中它们对料液的预处理要求是非常高的,否则将造成容易堵塞、通量急剧下降,严重的会造成不可逆的修复,导致报废。对于高固含量、高浓度的料、液处理、卷式膜、中空纤维膜可以说不是那么轻而易举。 管式膜之优势所在,对于料、液的预处理要求比较简单,只需经粗格栅、细格栅及去除对膜有直接损害的硬粒物质即可进机组,由于预处理简单节约了投入成本,节约了运行费用。对于处理高固体物质高浓度料、液、管式膜显示出非凡的能力,不怕堵塞,不易产生浓差极化,并可大范围地调节流速,是处理能力的保证。 五.管式膜的应用领域简介 油水分离:在油水分离方面,应用管式膜是最具有特色,无论是高浓度、高粘度的料、液在运行过程中均没有堵塞现象,且分离度极高,达99%,同时不受温度的影响,是油水分离的最佳选择。 医药/生物技术:酶细胞溶胞产特,整细胞培养液 ·抗生素·蛋白质·重组产品·有机酸·去热源·血液产品·疫苗·激素·酵母·维生素。 废水处理:油田回注水·纺织业·印染皮革·食品加工·造纸·印刷·化学品·电镀·化妆品·轧钢废水。 净化水水处理:生饮水(自来水升级)·医药用水·饮料用水·电子工业超纯水、锅炉饮化水、江河湖水净化。 电泳漆:饰物·日用器具·家电。 乳制品:乳浆的浓缩·牛奶的浓缩·鲜奶酪生产·牛奶的标准化·蛋白质的分馏·盐水的过滤。 食品:血蛋白质的浓缩·蛋和蛋白的浓缩淀粉的回收·明胶的澄清和浓缩·醋的澄清·豆浆的浓缩·糖的澄清。 饮料:橘汁的脱苦升级·酒的澄清·苹果、梨、菠萝汁的澄清·水果、酒渣的回收·樱桃、柠檬、桃、李汁、葡萄汁的澄清 LDPE:低密度聚乙烯。主链中平均每1000个碳原子带有约20~30个乙基、丁基或其他支链,密度通常为0.910~0.925g/cm3的聚乙烯。产品无毒、无味、无臭,呈乳白色颗粒。与LDPE相比具有强度高、韧性好、刚性强、耐热、耐寒等优点,还具有良好的耐环境应力开裂、耐撕裂强度等性能,并可耐酸、碱、有机溶剂等。用于注塑制品、食品包装材料、医疗器具、药品、吹塑中空成型制品、纤维等。 低密度聚乙烯按聚合方法,可分为高压法和低压法。按照反应器类型可分为釜式法和管式法。 聚乙烯应用领域,主要应用领域是农膜、包装膜、电线电缆、管材、涂层制品等。 埃克森美孚公司80年代开发了直管式蒸汽裂解炉和 EXXPRO(PMS)丁基橡胶技术;1983年着手于烯烃聚合的茂金属催化剂的开发与研究;1992年开发的茂金属催化剂生产聚乙烯工艺以及气相聚乙烯工艺的超冷凝技术为世界所瞩目,1996年又开发了茂金属催化剂线性低密度聚乙烯与等规聚丙烯技术,并正在不断开拓茂金属催化剂的新应用领域。具有世界竞争优势的专有技术: ① 高压聚乙烯技术--20万吨/年大型管式反应器工艺。 产品为LDPE,EVA,EMA,离子交换聚合物,Exact塑性体。 ② 线性低密度聚乙烯/高密度聚乙烯技术 采用茂金属催化剂EXXPOL工艺和气相流化床超冷凝技术,产品为Exceed线性低密度聚乙烯。 ③ 聚丙烯采用茂金属催化剂或其他催化剂,产品为低灰份聚丙烯和Achieve等规聚丙烯。 ④ 丁基橡胶产品,采用低温阳离子聚合工艺,卤代丁基产品EXXPRO(PMS),产品质量稳定。 ⑤ VISTALON乙丙橡胶。采用操作弹性大的管式反应器工艺,用于汽车与电器行业,并用作流动性改进剂。 ⑥ 乙烯基中间体,采用齐聚/羰基化工艺用于PVC的各类增塑剂。 ER&E的先进技术 (1)高辛烷值汽油生产工艺 硫酸烷基化:自动冷却、多段搅拌反应器、低能耗;烷基化油辛烷值96RON/94MON,产物收率、选择性好。 (2)加氢工艺 直流汽油石脑油/馏分油加氢精制;SCANfining工艺:采用与Akzo联合开发的催化剂RT-225,对催化石脑油选择性加氢,脱除汽油中的硫,基本上保留汽油中烯烃,避免辛烷值损失,并且减少氢耗;DODD工艺(柴油深度脱硫工艺):脱除柴油中的硫;Go-fining工艺(FCC进料预处理);常压、减压渣油加氢工艺。 (3)渣油工艺 流化焦化:流化焦化和灵活焦化都是将采用流化床技术重质油的热转化,灵活焦化除产生重质燃料油外,还产生低热气体;灵活焦化工艺。 (4)环境保护工艺 湿气洗涤(控制FCC烟气排放,减少粉尘和SO2的排放);脱硫工艺;此外,还有重芳烃中回收纯度98%的均四甲苯、润滑油添加剂及其配方技术、渗透膜溶剂回收技术、N-甲基吡咯烷酮溶剂抽提等技术。ER&E在化工方面有自由基制高压低密度聚乙烯均聚物和低EVA含量共聚物工艺技术、茂金属聚烯烃生产技术(Unipol气相流化法)、丁基橡胶和卤化丁基橡胶生产技术等。 埃克森美孚公司管式和釜式反应工艺采用高压自由基工艺生产LDPE均聚物和EVA(乙烯醋酸乙烯)共聚物。采用大规模管式反应器(能力13万-35万吨/年)和搅拌釜式反应器(能力约10万吨/年)。管式反应器操作压力高达300MPa,釜式反应器低于200MPa。高压工艺的优点是缩短停留时间,相同的反应器可从生产均聚物切换至共聚物。均聚物聚合物密度为912-935kg/m3,熔融指数为0.2-150。醋酸乙烯含量可高达30%。生产每吨聚合物的物耗、能耗为:乙烯1.008吨,电力800kwh,蒸汽0.35t,氮气5m3。已有23套高压法反应器投运,产能为170万吨/年。生产均聚物和各种共聚物。 目前燕山新建的20万吨/年LDPE装置即采用该公司的管式法技术。 下面我们介绍一下管式工艺制造聚乙烯。 LuPOTEcHTo管式法 1工艺特点 LuPOTEcHTo管式法反应是以乙烯为主要原料,乙酸乙烯酯为共聚单体,过氧化物为引发剂,丙烯、丙醛为相对分子质量调节剂,乙烯单点迸料,过氧化物分4点注入的脉冲式反应。主要特点是反应压力高(310MPa),单程转化率可达35%,产品质量及加工性能良好。2工艺流程 2.1乙烯压缩 乙烯增压一次压缩机(以下简称一次压缩机)为1台水平移动活塞式6段压缩机,其中1—3段为增压段,4—6段为压缩段。增压段将进口低压循环气从约O.046MPa升压至3.080 MPa。增压后的循环气从压缩机3段出口流经压缩机内部冷却器及分离罐后,少部分作为排放气去乙烯装置回收其所含的乙烯或直接去火炬系统,大部分则与经压力控制和加热的界外新鲜乙烯混合后进入压缩机4段吸人侧,并经4~6段压缩至28MPa。增压段的设计质量流率为12.5∥h,压缩段的相应值为43L/h。增压段负荷从100%降至60%通过控制1段出口至1段入口的旁路压力控制阀来实现。压缩段负荷从100%降至90%通过调节新鲜乙烯压力控制阀来实现,其负荷从90%降至60%则通过控制4段出口至4段人口的旁路压力控制阀来实现。当压缩机负荷从60%降至0时,其3段出口至】段人口及6段出口至4段A口的旁路压力控制阀将动作,这样可确保通过压缩机备段的流量最小。3段吸人侧或6段吸入侧处的压力可作为负荷调节的指示。乙烯从压缩机6段至4段的膨胀过程中气体被冷却,正常操作时为肪止温度过低设置r1台旁路加热器,在氮气操作工况下,这台加热器也可用于介质的冷却。增压一次压缩机每段出口处都设有内部冷却器和分离罐,冷凝的油(活塞杆法兰处泄诵气体所夹带的油)和异十二烷收集在排放分离器中并自动流人废油收集罐,然后经废油齿轮泵送至装置废油罐中。活塞杆法兰处泄漏的气体经循环后回到压缩机1段人口。排放分离器泄漏的气体直接进入排放气系统。当采用乙酸乙烯酯生产共聚产品时,同样会产生冷凝油和异十二烷,另外还有未反应的乙酸乙烯酯单体,在这种生产工况下,冷凝液体将从分离罐流人乙酸乙烯酯缓冲罐,然后在装置内循环使用。乙烯增压二次压缩机(以下简称二次压缩机)为1台双线对称式2段压缩机,每段都设有4个汽缸,压缩等量的物流。来自一次压缩机和高压循环气系统的乙烯气体,流经二次压缩机l段汽缸及内部冷却器后,其压力由27MPa升高至125MPa,再经2段汽缸压缩至设计压力310MPa后送人反应器。1段,2段的吸人温度分90为45,40℃。二次压缩机同样设有泄漏气体分离器。泄漏气体被送入增压机的吸人侧,分离出来的油经废油泵送人废油罐。 2.2相对分子质量调节剂的注入 由于丙醛的沸点(47~49℃)较低,其贮罐温度应保持在15℃,贮罐中的丙醛由输送泵送至丙醛缓冲罐。向丙醛贮罐及缓冲罐中持续通人低压氮气,以确保罐内无氧气存在。丙醛注入到一次压缩机4段出口侧的热端,其流量通过调节沣人泵的可变转速进行控制。当一次压缩机停车时,丙醛注入泵也随之停运。为满足不同的产品质量要求,聚合有时也需要用丙烯作相对分子质量调节剂。界外来的液 态丙烯通过丙烯蒸发器上游的压力控制器调节压力,并经丙烯缓冲罐上游的流量调节阀控制流量后在气相条件下进入一次压缩机的3段吸人侧。 2.3乙酸乙烯酯的注入与回收 乙酸乙烯酯贮罐温度应低于15℃,以避免发生化学反应,贮罐设有氮封,防止氧气进入。乙酸乙烯酯由输送泵间断地送入其精制单元,采用分子筛脱水干燥并经过滤器过滤后送至乙酸乙烯酯缓冲罐。该罐中新鲜及装置回收的乙酸乙烯酯由泵注入一次压缩机出口的乙烯中。来自一次压缩机的排放气进入乙酸乙烯酯 第一冷却器冷却,部分气体被冷凝,剩余气体则被送至乙酸乙烯酯第二冷却器的管程,控制减压阀使其压力由3o~3.3 MPa降至排放气的正常压力(0.6MPa),以冷凝更多的乙酸乙烯酯;部分凝液进入乙酸乙烯酯分离器,分离出的气相进入 乙酸乙烯酯第二冷却器的壳程+用于冷却来自乙酸乙烯酯第一冷却器的物流,换热后的气相通过夹套管用热水加热到5℃,使其不携带液体而作为排放气排至界外(排放气中乙酸乙烯酯的体积分数应低于2×10。)。乙酸乙烯酯第一、第二冷 却器及分离器中冷凝的物流汇集到乙酸乙烯酯缓冲罐中。由于冷凝液中含有溶解的乙烯,且乙酸乙烯酯缓冲罐压力低,因此直接将此缓冲罐脱出的气体送人一次压缩机1段吸入侧。另外,当生产乙烯均聚物时,乙酸乙烯酯回收单元采用旁路输送物料,排放气无需在乙酸乙烯酯第一冷却器中冷却。 2.4过氧化物的配制与注入 采用5种过氧化物作为链引发剂,它们分别是过氧化特戊酸叔丁酯(TBPPI),过氧化一2一乙基己酸叔丁酯(TBPEH),过氧化一3,5,5一三甲基己酸叔丁酯(TBPIN),过氧化二叔丁酯(DrrBP)和过氧化二碳酸二~(2一乙基己基)酯(EHP)。每种过氧化物配制罐均设有专用的进料泵和流最控制系统。不同的过氧化物按一一定比例加入到过氧化物一溶剂混合罐中,采用顶冷至5屯的异十二烷稀释,并对过氧化物溶液进行低速搅拌(快速搅拌会促进过氧化物分解)使其混合均匀。过氧化物混合物的组成取决于产品的牌号。来自过氧化物一溶剂混合罐中的混合物流人相应的过氧化物注入罐,采用4台(其中有1台备用)过氧化物高压注入泵将混合物按一定流率注人到不同的反应区域。进入反应器前,在反应器的第2~4注入点,过氧化物和乙烯预先混合,预混合的乙烯来自二次压缩机的高压侧。当反应器紧急停车程序启动时,过氧化物注入泵也同时停运。每台过氧化物配制罐、注入罐的夹套及注入泵出口管线均采用乙二醇作为冷却介质,使系统温度维持在5。c,以防止过氧化物溶液分解(此溶液分解将会引起容器超压)。引发剂单元所有的贮罐均采用氮封以隔绝空气。该单元还设有清洗系统,用溶剂油对过氧化物注入泵和输送管线进行冲洗,冲洗后的溶液送至过氧化物废液罐。 2.5聚合反应 乙烯与丙醛(或丙烯)的混台气经二次压缩机压缩后,通过反应器预热器用低压和中压热水加热。开车时,需投用开车专用预热器,采用界外高压蒸汽加热使混合气达到引发反应所需的温度(140~170℃),然后采用不同的过氧化物溶液,在反应器的4个区域内引发聚台反应。乙烯聚合反应属于强放热过程,在反应器夹套中采用低压热水和中压热水撤出反应热。在反应器预热器的出口安装了爆破片,以保护二次压缩机并防止反应器超压。通过调节反应器压力、引发剂及相对分子质量调节剂的类型和流量等工艺参数来控制反应器各个区的温度分布。由于存在 乙烯分解的危险,并从安全方面考虑,反应最高温度约为310℃。在第四反应区出口安装有脉冲阀,可在反应器与其后部冷却器(采用中压热水冷却,以下简称后冷器)问产生数百巴的压降,这种压力波动能减少反应器管壁上的结垢。聚合物及未反应乙烯单体的混合物经脉冲阎(设在第四反应区出口)后压力降至约48.OMPa,并流经反应器后冷器降温至约250℃,然后进入高压产品分离器,在此将熔融的聚合物从乙烯单体中分离出来。高压产品分离器正常操作温度为250oc,压力为30 MPa,其液位由产品出料阀控制。分离出的熔融聚合物流人低压产品分离器巾,分离出的乙烯进人低压循环系统。聚合物中残余的乙烯大部分在主挤出机中予以脱除,剩余部分则在脱气料仓中予以脱除。从低压产品分离器分离出的产品进人主挤出机。一旦高压气温度过高,或者反应器、后冷器内由于聚合物分解而产生的高压将触发紧急事故程序EsD130l,它通过降低二次压缩机和反应器的压力,使反应系统达到不再发生进一步聚合的安全条件。紧急事故扩展程序(EsD1302)可使后冷器和高压产品分离器的压力进一步降低。为保护反应管不至于因高压而发生破裂,在反应器上安装了5个紧急事故阀。高压产品分离器设有1个T型紧急事故阀和2个爆破片。低压产品分离器也装有安全阀和爆破片。通过紧急排放系统,从反应器、高压产品分离器中排出的乙烯和聚合物的混合物都进入反应器排放罐,排放罐的作用是冷却热的气体物流,以从降低压力后的乙烯中分离出更多的聚合物,并通过排放烟囱在将气体低噪音排人大气前积集聚合物固体。 2.6高压、低压循环气的处理 未反应的乙烯单体经高压产品分离器分离后送至系列冷却器中,分别经中压、低压热水冷却后送至软产品分离器中,在此约70%~80%(质量分数)的残留物(蜡)从175qc的气体中分离出来。经过一系列高压循环气体冷却器,乙烯中所含有的低分子物(蜡)被全部纯乙烯循环至二次压缩机的人口侧。从软产品分离器、高压循环气体冷却器分离出的蜡将定期排放到蜡排放分离器中。如果蜡排放分离器内 的压力超过限定值时,乙烯将被排放至火炬系统。在低压产品分离器中,聚合物和未反应的乙烯经降压后被分离,乙烯中仍含有低分子的蜡和油。低压分离器收集的蜡将定时用废蜡泵排至蜡排放分离器中。蜡排放分离器中收集的含油蜡液将用泵送到废油单元以进一步脱气处理。从高、低压产品分离器分出的低压循环乙烯气被玲却至40℃后,控制适宜流量并经吸人侧分离器循环至一次压缩机增压段的吸入口。在进入吸入侧分离器前,来自蜡排放分离器的循环气、气体分离器的泄漏气、挤出机的排放气、乙酸乙烯酯缓冲罐的排放气及由旁路控制的增压机循环气等气体汇集在一起。为保证循环量的稳定,将一次压缩机3段出口的循环气(占总循环量的质量分数为1%)作为排放气并在脱除情性组分和丙醛后送至乙烯装置回收。在生产乙烯一乙酸乙烯酯共聚物(EvA)时,需先经乙酸乙烯酯回收系统回收乙酸乙烯酯。整个高、低压分离器系统附属的泵和进料管线均采用中压蒸汽加热,以防止蜡的沉积并避免聚合物凝周而造成堵塞。附属气体管线均采用夹套管,停车时用中压蒸汽加热以脱除沉积的聚乙烯,同时向换热器壳程通人中压蒸汽对管程脱蜡。蜡在重力作用下由换热器流入蜡排放分离器中。 2.7挤出造粒。脱气和干燥 225—280℃的熔融高压聚乙烯从低压产品分离器经挡板阀后进入主挤出机的进料区域,其迸料量通过调节主挤出机的转速来控制,进料阔的开度则通过调节主挤出机1段及2段筒体的端部压力来控制,主挤出机升压时进料周关闭,降压时进料阀开启,在进料阔开启过程中应避免脱气区过载。主挤出机的进料区、脱气简体、模板部件及支撑部件均由中压蒸汽加热,挤出机的筒体部分采用热水控温。主挤出机的热水系统在开车时还用于简体控温加热。润滑剂、稳定剂分别由各自的计量泵注人主挤出机进料区的下游。母料(开口剂)存放在料万方数据脱除,加℃的斗内。不合格产品从不合格料仓风送至循环产品仓贮存。开口剂料斗和循环产品仓持续通人少量低压氮气,以避免颗粒过热及粘连。开口剂和不合格产品颗粒分别经气动阀进入各自的失熏式加料器,再进入辅助挤出机加料料斗,辅助 挤出机将颗粒融化,熔融颗粒在足够的压力下通过直接与主挤出机连接的三通阎进人主挤出机。熔融聚合物与所有添加剂经升压并完全混合后通过主挤出机螺杆输送至模板,经水下切粒机切粒,切刀的转速由挤出机螺杆速度来控制。产品颗粒通过安装在旋转干燥器下游的称重装置进行称量。液态添加剂、母料及返回的不合格产品其总重通过主挤出机控制单元控制并作为产品称重装置颗粒流量的函数。采用闭路循环水对产品颗粒进行冷却,并将其送至旋转干燥器,依靠重力和离心力将水与颗粒分离。采用由风机逆流吸人并经低压蒸汽加热的空气通过旋转干燥器以减少产品颗粒内的残余水分。从旋转干燥器出来的湿废气经加热后送至废气处理站。干燥后的产品颗粒依靠重力进入称重装置,经振动筛分离出超大或过小的颗粒后进入料斗。料斗内安装有1台独立风机.确保将料斗内的乙烯体积分数稀释到最低爆炸浓度(33%)以下。一旦此风机出现故障,可向料斗内通入低压氮气。从料斗排出的气体送至废气处理站。旋转干燥器安装有大颗粒捕捉器,可自动捕捉大颗粒并将之收集进入容器。由旋转干燥器分离出的水,流经细粉过滤筛后返回切粒水箱,然后通过过滤器及板式换热器,并用循环泵送回水下切粒机。切粒水中分散的聚乙烯颗粒,经切粒水箱上游的过滤筛收集后,自动送至收集大颗粒的容器中。在1—5kPa微压下,渗透至熔融聚乙烯表面的乙烯单体,在主挤出机尾部脱气区脱除后进人蜡收集罐中,经排放气冷却器冷却、液环压缩机 增压,并流经吸人侧分离器后进入一次压缩机人口。如排放气中检测到有氧气存在,则其将自动排人火炬。如排放气中的氧含量一直不降低甚至还进一步升高,这种情况下液环压缩机将停车,且进入火炬系统的阀门将关闭,以确保含氧量高的乙烯气体不能进入火炬气。2.8气力输送及脱气、吸尘、脱灰气力输送系统包括4条稀相输送线(1~4线)和1条密相输送线(5线)。其中l线的输送能力为20~40L/h,用于贮料料斗与预先选定的脱气料仓(合格粒料)或不合格产品料仓问粒料的输送;2线的输送能力为60∥h,该线可使粒料在同一个脱气料仓内或在2个脱气料仓间进行循环;3线的输送能力为10∥h,用于不合格料仓至循环产品仓及贮料料斗间粒料的输送;4线的输送能力为60L/h,用于脱气料仓至产品料仓问粒料的输送;5线的输送能力为65t/h,用于产品料仓至贮料料斗间粒料的输送。气力输送时,不同料仓(或料斗)内的粒料通过相应的旋转加料器依靠重力作用进入风送管线,所需空气则经各线相应的风机压缩并由相应的空气冷却器冷却至所需温度后送人风送管线,然后将粒料输送至指定的料仓中。脱气料仓用于将产品颗粒中乙烯及乙酸乙烯酯的含量降至安全值。当送至脱气料仓中的共聚物、均聚物粒料温度均为55℃时,其在脱气料仓中的停留时间分别约为43.5,21.5h。为了保证产品料仓中乙烯、乙酸乙烯酯的含量小于最低爆炸极限值,每个脱气料仓和不合格料仓都设有I台脱气风机,用于从料仓底部连续通入脱气用压缩空气(根据需要此压缩空气用换热器加热或冷却),以保证脱气料仓内的温度为40—60oC。从脱气料仓中排出的气体先经过灰尘过滤器除尘,然后用废气风机排至废气处理站。每个脱气料仓都设有低压和高压2个氮气接口,以备在紧急状态下向其内通人氮气。尽管粒料在脱气料仓中进行了脱气处理,但为了进一步脱除粒料中残余的乙烯,在产品料仓中仍通有少量的吹扫气流(用吸尘风扇从大气中吸人)。如若需要,可通过吸尘空气冷却器冷却该吹扫气流,以确保产品料仓内的温度为40一60℃。贮料料斗接收来自产品料仓与不合格料仓的粒料,然后经旋转加料器将粒料送至旋风分离器中,同时采用风扇将空气逆流引至旋风分离器中,在此灰尘从排放的空气中分离出来,并通过旋转加料器排人灰尘收集桶内;粒料则由与旋风分离器相连的旋转加料器及换向阀靠重力作用送至目的料仓。 2.9产品包装 装置设有3套编织袋全自动包装码跺线和l套重包装卷膜袋(FFs)全自动包装码跺线,其中有l套编织袋全自动包装码跺线只能与FFs包装线切换使用。编织袋包装线设计能力为:称重速度不低于30.OOL/h,包装能力30.00∥h,码垛能力35.00t/h。FFs包装线设计能力为:称重速度不低于30.00L/h,包装能力36.25∥h,码垛能力36.25t/h。 3产品规格及性能 装置设计每年生产18万t高压聚乙烯树脂和2万tEVA树脂,现拥有16个产品牌号。装置设计所有树脂的牌号、主要性能参数、产量分配比例(其产量占装置总产量的质量分数)及用途列于表1。 4结束语 中国石油兰州石化分公司新建20万L/a高压聚乙烯装置所采用的工艺技术具有国际领先水平,装置自动化程度高,采用集散控制系统(Dcs),同时还设有紧急停车安全系统(EsD),具备较高的安全可靠性。装置单线生产规模大,工艺灵活性高,产品牌号切换所需时间短,料少,副产品少。装置合理利用反应热副产和中压蒸汽,物料及能源消耗低。每吨聚乙品平均消耗乙烯单体1.017t、消耗能源(油计,下同)221.3h(每吨EVA共聚树脂消烯单体0.925t、消耗能源229.3 kg)。 1工程概况 端钢壳安装在沉管管节的2个端头,与管节混凝土浇筑为整体,其施工方法有一次整体浇筑的一次成型和分段施工的二次成型,一次成型适用于工法厂管节预制,二次成型适用于管节干坞法预制。本文阐述的一次成型端钢壳施工工艺主要借鉴港珠澳大桥岛隧工程,二次成型施工工艺主要参考洲头咀隧道工程。港珠澳大桥海底沉管隧道全长5.664km,由33个管节组成,共34个管节接头,标准管节长180m,宽37.95m,高11.4m,采用两孔一管廊截面形式,端钢壳采用一次性整体浇筑形式,有两种类型:A型(共34套)、B型(共32套),端钢壳尺寸为650mm×280mm的L形截面,主要由端部面板(24mm×620mm)、翼缘板(30mm×280mm)、加劲板及连接焊钉(准25mm)组成。 2一次成型端钢壳施工工艺 一次成型端钢壳是指管节端钢壳采用整体式设计,在管节混凝土浇筑时安装就位并调整到设计要求的精度,管节预制完成后即可使用,无需进行面板安装、灌浆及防腐等二次施工。施工工艺流程:端钢壳制作→端钢壳拼装→端钢壳安装固定→端钢壳调整→端钢壳防腐。 2.1端钢壳制作 为提高端钢壳的加工制作精度,单个端钢壳由专业钢结构制作厂家分14块在工厂内制作,如图3所示。为方便制作过程的变形控制,端钢壳所有材料均使用数控下料,采用专业工装拼装固定后再进行分段焊接成型。考虑到沉管预制在岛上施工,为保证端钢壳对接接头的焊接质量及控制单块构件的变形,在考虑构件装车运输全体下,将部分较小的端钢壳加工成型后对接成整体,减少后期现场拼装、焊接的工作量。根据端钢壳加工分块的特点,到达预制厂时为10大块。 2.2端钢壳拼装 端钢壳拼装分为三部分,一是在工厂内预拼装,二是在预制厂拼装场地拼装,三是在预制厂厂房内拼装。预制厂拼装场地拼装指端钢壳运输到达预制厂后,为减少安装对接的工作量,加快端钢壳安装进度,在拼装场地专用拼装台座上,提前将B1+B2、B3+B4、B9+B10对接成整体再运输至预制厂厂房内,拼装完成后,端钢壳共分为7块。预制厂厂房内拼装指在端钢壳安装前,提前将端钢壳转运至厂房内,将(B1+B2+B3+B4)、(B7+B8+B9+B10+B11+B12)在厂房内进行拼装、焊接、调整平整度,提前对焊接点进行焊缝检测,以减少在钢筋笼上的对接工作量,拼装完成后,端钢壳共分为4块,分别为底板1块、墙体2块、顶板1块。 2.3端钢壳安装固定 顶板钢筋绑扎完成后,为便于端钢壳安装,提前将钢筋笼向前顶推1m,在测量放样出端钢壳定位基准线后开始安装。端钢壳安装采用先底板、后侧墙、再顶板的安装顺序,对底板端钢壳与墙体端钢壳接头进行对接、焊接及打磨。顶板端钢壳安装前,提前对底板与墙体接头平整度及焊缝进行检测,再根据测量台架上的放样点,安装顶板端钢壳,并固定于钢筋笼上,随钢筋笼一起顶推至浇筑坑。 2.4端钢壳调整 端钢壳调整共分为3个阶段:体系转换后、模板安装后、混凝土浇筑过程中。钢筋笼顶推至浇筑坑,完成体系转换后,通过全站仪测量,按底板、侧墙、顶板的顺序,采用手拉葫芦将端钢壳整体初调至基准线。端钢壳初调到位,安装模板端模系统,通过端钢壳与端模支撑系统上的定位螺栓对端钢壳进行精调,并调节端模支架的支撑螺栓,使支撑与端钢壳紧贴、固定。仔细检查各支撑螺栓的预紧状况,然后再次对端钢壳进行全面复测,确认平整度满足要求后,用角钢将端钢壳与钢筋笼进行焊接加固。在管节混凝土浇筑过程中,对端钢壳进行全过程实时监测,根据测量数据通过调节支撑螺栓对端钢壳的平整度进行微调,确保端钢壳质量。 2.5端钢壳防腐处理 端钢壳除在钢结构厂内进行防腐处理外,在管节顶推到浅坞,完成预应力施工后,对所有焊接位置及表面重新进行防腐处理,端钢壳防腐按永久钢结构等级标准执行,采用热浸锌70μm重度防腐涂装,并在底板内侧钢结构上附加牺牲阳极保护,外侧设置5mm预留腐蚀厚度。 3二次成型端钢壳施工工艺 二次成型端钢壳指在管节混凝土浇筑时先安装端钢壳主体结构,等管节预制完成后再整体安装端钢壳面板,最后需在端钢壳主体与面板之间灌注高强砂浆。端钢壳的现场安装分3次进行:第一次在浇筑混凝土底板前安装下段,第二次在浇筑上层结构前安装上段,第三次是待混凝土充分固化后安装端钢壳面板。二次成型端钢壳施工工艺流程为:端钢壳制作→端钢壳下段工字钢安装→端钢壳上段工字钢安装→端钢壳面板安装→端钢壳防腐→端钢壳注浆。 3.1二次成型端钢壳制作 二次成型端钢壳工字钢及钢面板分开加工制作,考虑到端钢壳整体尺寸、加工误差、运输便利、现场拼装和精度控制等因素,将工字钢分9段加工,钢面板按设计图纸分块加工制作。 3.2二次成型端钢壳下段工字钢安装 在进行端钢壳下段工字钢安装前,先进行测量放线,再将端钢壳下段工字钢吊至安装位置,以中心线、半宽/全宽轮廓线定位,直立面用线锤吊点定位和照对边墙上的斜度线进行粗安装。粗安装完成后,安装支撑台架。支撑台架除了支撑端钢壳外,同时提供安装端钢壳的操作平台,并能夹紧端钢壳半成品部件,使半成品固定在正确的位置上,安装支撑架还要抵抗浇筑混凝土时的侧向推力。支撑台架安装完成后,将直立面与支撑台架和沉管侧板固定,下梁的下翼缘固定于沉管底板和现场预埋件上,上翼缘按照现场预埋件的间隔固定于短柱上,固定完成后,进行端钢壳下段工字钢的精调和沉管底板混凝土的浇筑。 3.3二次成型端钢壳上段工字钢安装 底板混凝土浇筑完成后,开始安装端钢壳上段工字钢,首先在支撑台架上标注端钢壳安装线,复核其半宽、全宽、高度、对角尺寸的正确性,将两侧的端钢壳根据倾斜度进行固定,然后将上面水平两段安装固定在支架上,用测量仪整体测量端钢壳的平整度和倾斜度,再焊接必要的定位马板和准备必要的定位工具固定整个端钢壳。整个端钢壳固定后,先将两侧的拼缝焊接好,再依次焊接剩余的3个接头,待UT探伤检验合格后进行侧墙和顶板混凝土浇筑。 3.4二次成型端钢壳面板安装 待侧墙和顶板混凝土浇筑完成后,即可开始进行端钢壳面板的安装。首先用测量仪检查端钢壳在浇筑混凝土后的变形情况,用测量仪定出止水板的安装线,将安装线用洋冲孔打在端钢壳的上下翼缘上;其次在端钢壳H钢的下翼缘焊接2个卡码,用吊码将止水板吊入卡码中,在端钢壳H钢的上翼缘再焊接2个卡码卡住止水板,卸下吊卡,用卡码和铁楔固定好并点焊;最后采取从中间向两边、从下而上进行的安装顺序,将已焊好螺栓并开好焊接坡口的止水板吊装定位,顶紧于定位板上,并随时检查与安装线的对应,每延米间用钢直尺检查平整度。定位焊应牢固,无缺陷,焊接前将焊缝周围清洁干净,先焊接头隔板处的塞焊,再从中间向两边逐段焊接。第一块止水板焊完后,测量其变形情况,确认施工方式能达到要求后再装焊其它钢面板,过程中边装焊边测量,保证精度要求。 3.5二次成型端钢壳防腐 端钢壳制作安装完成后,进行防锈、防腐蚀处理,防腐涂层包括端钢壳面板施工完成以后所有的外露表面,首先进行一道底漆施工,采用702环氧富锌底漆(20μm厚),再进行2道防锈漆施工,采用846环氧沥青厚浆型防锈漆(250μm厚)。3.6二次成型端钢壳注浆在端钢壳面板姿态和平整度复测满足要求的情况下,进行端钢壳注浆,端钢壳注浆采用M40水泥砂浆,将端钢壳腹板和面板之间的空腔填充,灌注压力控制在0.3~0.5MPa。水泥砂浆灌注从下至上,从中间至两边,分步对称缓慢均匀进行。每一隔腔的灌注应待其相应的排气孔持续流出水泥浆5s后方可封闭排气孔,封孔后持续加压灌注10~20s后封闭灌注孔。注浆完成后,及时将注浆孔及排气孔封焊,并将焊疤打磨平整。 4工艺比选 通过以上一次成型和二次成型的工艺分析可知,一次成型端钢壳存在施工费用低、施工工期短等优点,适用于工厂化、流水施工管节预制;二次成型施工工序繁杂,施工工期较长,施工费用较高,适用于分段施工的干坞预制。以下从施工方法、施工成本、施工工期、质量控制和安全保证等方面进行对比分析。 5结语 本文通过对两种典型沉管预制法端钢壳施工工艺的介绍,总结、分析了两种端钢壳的特点和适用范围。从分析可知,两种端钢壳施工工艺均可行,各具优劣,但比较而言,一次成型端钢壳施工工艺作为端钢壳施工的一种新型工艺,适应性强,工期短,成本低,对于管节预制数量多的沉管施工更具优势,可为今后工厂化管节预制及其他类似工程提供参考。 江苏皓一公司 参考号: 版本号: V1.0 SK2不锈钢高温管式电阻炉操作规程 1.0、目的:确保本设备的正确操作,正确维护保养。 2.0、范围:适用于公司实验室。 3.0、操作程序 3.1、准备工作 将电源线、炉子线、热电偶补偿导线,街道仪器的相应端子上,外壳要可靠接地。将手动设定旋钮逆时针旋转到底位置,检查各部接线是否正确。3.2、操作 3.2.1、开通电源。 3.2.2、测量显示,开启电源数分钟后,显示器所显示的数字,即为测量温度。 3.2.3、设定,将设定显示转换键按下,调节设定旋钮,使显示器显示的数字符合设定数值,定碳仪为1200~1300℃,将设定键放开,显示器即显示测量值。 3.2.4、将手动键按下,顺时针方向慢慢旋动手动按钮,观察输出指示表,输出功率逐渐增大,为了延长炉子的使用寿命,新炉子或长期不使用的炉子再次使用,必须进行烘炉干燥。 烘炉时间:室温~200℃ 2h 200~500℃ 2h 500~800℃ 2h 3.2.5、工作结束,逆时针旋转手动旋钮到底,然后关闭电源开关,按照“6S”要求清理工作现场。4.0、维护与保养 4.1、要经常检查各接线部位是否良好,有无发热现象。 4.2、电源开关打开,输出指示很大,但不受手动旋钮控制,说明可控硅已经击穿,需要更换热铝板上的可控硅,型号为BTA.41.600B。 4.3、电源插头一插上,打开电源开关,指示灯不亮,应检查保险丝管,如损坏,则更换。 编写: 审核: 批准: 页码:1/1第二篇:管式膜介绍
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